專題十四物質結構與性質（測試）——高考化學二輪復習講練測合集一、非選擇題：本題共8小題，每空1分，共70分。1.（8分）中國科學院上海有機化學研究所的一支團隊利用三氟甲基（—）穩(wěn)定碳銅鍵的特性，采用兩種結構確定的三氟甲基一價銅配合物與鹵代乙腈，在室溫下實現(xiàn)了一價銅至三價銅的氧化加成過程?；卮鹣铝袉栴}：（1）二氟氯甲烷（）與無水氟化氫在催化劑作用下發(fā)生氣相反應生成三氟甲烷（）。常溫常壓下，為無色氣體，固態(tài)的晶體類型為______；堿性條件下發(fā)生水解反應并酸化，所得有機產物為______（填結構簡式）。（2）基態(tài)三價銅離子（）的價電子中成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為______；從結構上分析，基態(tài)比基態(tài)更穩(wěn)定的原因是______。（3）—中碳原子的軌道雜化方式為—中F—C—F鍵角______（填“>”“<”或“=”）—中H—C—H鍵角，其原因是_______________________________________。（4）鹵代乙腈的堿性隨N原子周圍電子云密度的增大而增強，中堿性最弱的是______。（5）化合物X由Cu、Fe、S三種元素形成，屬于四方晶系，晶胞結構如圖所示。若晶胞的底面邊長為，高為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則化合物X的密度為__________（用含的代數(shù)式表示）。2.（8分）固態(tài)電池是當前電池制造及化學儲能領域研究的熱點，其正極材料可以用固態(tài)氟化碳、復合材料、磷酸鐵鋰、等，其電解質可采用聚合物固態(tài)電解質如聚丙烯腈等?；卮鹣铝邢嚓P問題：（1）基態(tài)錳原子的價電子排布式為___________，的空間結構為________________。（2）已知第一電離能，，的原因是_______________________________；和有類似的結構，但和中O-O鍵鍵長分別為121pm和148pm，請解釋其原因：_______________________________。（3）丙烯腈（）聚合得聚丙烯腈，聚丙烯腈經預氧化、碳化、石墨化等處理工序可制得一種碳纖維。丙烯腈分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_____________；聚丙烯腈分子中碳原子的雜化方式為________________。（4）又名立方碳化硅，屬立方晶系（金剛石晶型），其晶胞結構如圖所示，晶胞參數(shù)為a。晶體硅、、金剛石的熔點依次升高，這是因為晶體中1號C的分數(shù)坐標為_________，1號C與2號C之間的距離為__________。3.（9分）甘氨酸鋅是一種理想的補鋅劑，廣泛應用于動物飼料。如圖甲是兩種以甘氨酸鋅為原料合成的化合物的結構簡式?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)的價層電子排布式為__________；上述物質涉及的第二周期元素中第一電離能由大到小的順序為________________________。（2）螯合物是含有兩個或多個配位原子的配體與同一中心離子（或原子）通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物，1分子該甘氨酸鋅的螯合物中有________個配位鍵。（3）甘氨酸（）中N的雜化類型為_____________，甘氨酸易溶于水，試從結構角度解釋其原因：_______________________________________。（4）在該甘氨酸鋅的絡合物中，的VSEPR模型為_________形，制備甘氨酸鋅時，通常先制成甘氨酸鈉，再和鋅鹽反應的目的是________________________。（5）Zn和S的化合物可作為制備甘氨酸鋅的原料，其一種晶胞結構（立方晶胞）如圖乙所示，該晶體的化學式為______________；已知該晶胞對應晶體的密度為，該晶胞中距離最近的之間的距離為______________pm（列出計算式）。4.（9分）鎳及其化合物在生產中有廣泛應用。回答下列問題：（1）基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為_______________。（2）中加入氫溴酸、氨水可發(fā)生反應：。①Ni、O、Br的電負性由大到小的順序為_________（填元素符號）。②的沸點依次為-67℃、-33.5℃、100℃，沸點不同的主要原因為______________________________。③中不存在的化學鍵有_________（填標號）。a.離子鍵b.非極性鍵c.極性鍵d.配位鍵e.氫鍵（3）一種鎳配合物的結構如圖1所示。①該配合物配體的化學式為____________；中心離子的配位數(shù)為_________。②該配合物中C原子的雜化方式為____________。（4）NiO晶體具有NaCl型立方結構，其晶胞結構如圖2所示。①NiO晶體中形成的正四面體和正八面體的數(shù)目之比為_________。②已知晶胞中兩個距離最近的的核間距為，則該晶體的密度為______（用含a和的代數(shù)式表示，為阿伏加德羅常數(shù)的值）。5.（10分）氮、磷、砷及其化合物在工農業(yè)生產和科技領域中有廣泛應用。回答下列問題：（1）基態(tài)砷原子的價電子排布式為________。與砷同周期，基態(tài)原子有1個未成對電子的元素有________種。（2）已知偏二甲肼[]、肼（）均可作運載火箭的主體燃料，其熔、沸點如表。偏二甲肼分子中氮原子的雜化方式為________。偏二甲肼和肼的熔、沸點存在差異的主要原因是_____________________________。物質熔點/℃沸點/℃偏二甲肼-5863.9肼1.4113.5（3）催化作用下，呋喃（）可與氨反應轉化為吡咯（），二者均存在與苯類似的大鍵，表示方法為，n為參與形成大鍵的原子數(shù)，m為參與形成大而鍵的電子數(shù)，則呋喃的大鍵可以表示為_______________。（4）亞砷酸鈉（）是一種滅生性除草劑，可殺死各種草本植物，其陰離子的空間結構為_________。（5）在X射線晶體學研究中有重要作用。①中的H—N—H鍵角______（填“>”“=”或“<”）中的H—N—H鍵角。②中兩個分別被取代，得到甲、乙兩種不同結構的，如圖所示。在水中的溶解度：甲_____（填“>”“=”或“<”）乙。（6）砷化鎵是一種重要的半導體材料，其立方晶胞結構如圖所示。1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是_______；若晶胞參數(shù)為，則晶體密度為_____（列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為）。6.（9分）鈦酸鋰（LTO）與具有層狀鈣鈦礦結構的LETO（Li—Eu—Ti—O）是近年來受到廣泛關注的一種電池負極材料?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ti原子的價電子排布式為_______，基態(tài)O原子中未成對電子數(shù)為_______。（2）常溫下，四氯化鈦（）是無色、密度較大的液體，Ti原子的雜化方式為_______，其分子的空間結構為_______。（3）以聚合形成鋸齒狀長鏈的結構如圖所示，可知Ti的配位數(shù)為_______，向Ti（Ⅳ）鹽的酸性溶液中加入能生成穩(wěn)定的橙色配合物，該配合物中，除含有配位鍵外還含有________（填標號）。a.鍵b.鍵c.極性鍵d.非極性鍵（4）已知LETO的晶體結構如圖所示。①處于構成的________中，晶體中與的個數(shù)比為________。②該LETO晶體的化學式為________。7.（8分）新能源對于緩解全球能源緊張和實現(xiàn)碳達峰有著重要意義，科技工作者一直在不斷地研究開發(fā)不同形式的新能源?；卮鹣铝袉栴}：（1）①磷酸鐵鋰（）電池安全、充電快、使用壽命長，是新能源電動汽車的常用電池之一?；鶓B(tài)Fe原子價層電子有________種運動狀態(tài)。中陰離子的空間結構為________。②從結構角度分析比穩(wěn)定的原因是_____________________________。（2）氫能已經成為新能源中必不可少的一種能源，無機苯是制取儲氫材料氨硼烷的重要原料，結構如圖所示。無機苯中N、B的雜化方式分別為________，分子中的大鍵可表示為________（分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)）。（3）鋰離子電池近年來在新能源汽車上得到大規(guī)模使用。鉍化鋰被認為是很有潛力的鋰離子電池的正極材料，晶胞結構如圖所示。①晶胞可以看成是由鉍原子構成的面心立方晶格，鋰原子填充在其中的四面體和八面體空隙處，則Li（1）位于___________（填“四”或“八”）面體空隙處。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分數(shù)坐標，圖中鉍原子的分數(shù)坐標：A為（0，0，0），B為（0，1，1），則C為___________。②若鉍原子的半徑為，表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鉍化鋰晶體的密度是___________（用含有、r的代數(shù)式表示）。8.（9分）氯化亞銅（CuCl）廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。工業(yè)上常以CuS為原料，經氧化焙燒、酸溶、還原、沉淀、洗滌得到CuCl?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)的核外電子排布式為________，基態(tài)硫原子核外有________個未成對電子。（2）與硫元素同周期的主族元素中，第一電離能比S大的元素是________（填元素符號）。硫的氧化物中的鍵角比的小，理由是________________________________?？煽醋魇橇蛩岣x子中的一個氧被硫取代，則其中心硫原子的雜化類型是________。（3）洗滌時常用乙醇洗滌，乙醇的沸點比相對分子質量相近的烷烴高的原因是________________________________；1mol乙醇分子中含有的鍵的數(shù)目為________（為阿伏加德羅常數(shù)的值）。（4）CuCl、CuBr、CuI的沸點依次為1490℃、1345℃、1290℃，其沸點依次減小的原因是________________________________。（5）如圖是CuCl的晶胞示意圖，圖中頂點為氯離子，則與其等距離且最近的個，A點的原子分數(shù)坐標為氯離子有________（原子分數(shù)坐標指以晶胞中的某一個頂角原子為坐標原點，以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系來表示晶胞中各原子的位置）

答案以及解析1.答案：（1）分子晶體；HCOOH（2）3：1；基態(tài)的價電子排布為，處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，較難失去電子（3）；<；電負性：F>C>H，—中成鍵電子對偏向C，而—中成鍵電子對偏離C，則—中成鍵電子對間的斥力較小，鍵角較?。?）（5）解析：（1）常溫常壓下，為無色氣體，說明其熔、沸點較低，故固態(tài)的晶體類型為分子晶體；發(fā)生堿性水解反應并酸化，先生成，由于同一碳原子上連有多個羥基時易脫水，故所得有機產物為HCOOH。（2）基態(tài)三價銅離子（）的價電子排布式為，有6個成對電子和2個未成對電子，故成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為3：1；基態(tài)的價電子排布式為，處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，較難失去電子，故基態(tài)比基態(tài)更穩(wěn)定。（3）—和—中碳原子均形成3個鍵，且有1個未成對電子，則碳原子的價電子對數(shù)均為3.5，碳原子均采取雜化。（4）中，由于C的電負性較大，吸電子能力較強，則中N原子周圍電子云密度最小，其堿性最弱。（5）根據“均攤法”，每個晶胞中含有Fe原子個數(shù)為，含有Cu原子個數(shù)為，含有S原子個數(shù)為8，則晶胞質量。晶胞的底面邊長為，高為，則晶胞體積，故化合物X的密度。2.答案：（1）；正四面體（形）（2）P的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定；由于F的電負性很大，使O-F鍵的電子對偏向F，O周圍的電子云密度減小，導致分子中O與O之間的斥力降低，O-O鍵鍵長變短，因此與相比，中的O-O鍵鍵長較短（3）2:1；、sp（4）晶體硅、β-SiC、金剛石都屬于共價晶體，熔點高低與鍵能有關，鍵長越長，鍵能越小，熔點越低，鍵長：C-C鍵<C-Si鍵<Si-Si鍵，所以晶體硅、β-SiC、金剛石熔點依次升高；；解析：（1）基態(tài)錳原子的價電子排布式為，的中心原子Mn的價電子對數(shù)為，所以的空間結構為正四面體形。（3）1個雙鍵中含有1個π鍵和1個σ鍵，1個三鍵中含有2個π鍵和1個σ鍵，丙烯腈分子中有6個σ鍵、3個π鍵，二者的數(shù)目之比為2:1；聚丙烯腈的結構為，其中飽和碳原子的雜化方式為雜化，氰基中碳原子的雜化方式為sp雜化。（4）由晶胞結構可知，晶胞中C位于Si構成的四面體空隙中，1號C的分數(shù)坐標為，1號C與2號C之間的距離為面對角線長的一半，即二者之間的距離為。3.答案：（1）；N>O>C（2）4（3）；甘氨酸為極性分子，且分子中的氨基和羧基都能與水分子形成分子間氫鍵（4）四面體；提高甘氨酸根離子的濃度（5）ZnS；解析：（1）鋅是30號元素，基態(tài)Zn原子的價層電子排布式為，則基態(tài)的價層電子排布式為；同周期從左到右元素第一電離能呈增大趨勢，但是第ⅤA族元素因p軌道處于半充滿狀態(tài)，其第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N>O>C。（2）該甘氨酸鋅的螯合物中Zn-O鍵、Zn-N鍵均為配位鍵。（3）該分子中N形成了三個共價鍵，有1個孤電子對，故雜化類型為。（4）形成絡合物時VSEPR模型未發(fā)生變化，的中心原子的價層電子對數(shù)為，故VSEPR模型為四面體形，甘氨酸溶解度小于甘氨酸鈉且只有部分電離，等物質的量的甘氨酸和甘氨酸鈉，后者在溶液中電離出的甘氨酸根離子濃度更大，更有利于制備甘氨酸鋅。（5）根據“均攤法”，1個晶胞中數(shù)目為4，數(shù)目為，故該晶胞對應晶體的化學式為ZnS；設該晶胞的棱長為ycm，根據質量公式列等式得，，在晶胞中距離最近的之間的距離為面對角線長的一半，即。4.答案：（1）（2）①O>Br>Ni；②分子間氫鍵比分子間氫鍵強，且分子間氫鍵比分子間氫鍵多，HBr分子間只存在范德華力，范德華力比氫鍵弱；③b（3）①；4；②（4）①2:1；②解析：（1）Ni為28號元素，基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為。（2）①電負性O>Br>Ni。②和分子間都存在氫鍵，分子間氫鍵比分子間氫鍵強，且分子間氫鍵比分子間氫鍵多，HBr分子間只存在范德華力，范德華力比氫鍵弱，故沸點。③中，與之間存在離子鍵，中存在配位鍵、極性鍵，不存在非極性鍵，氫鍵不屬于化學鍵。（3）①該配合物的配體中N—O…H中的O帶一個單位的負電荷，故配體的化學式為；中心離子與4個N原子形成配位鍵，故配位數(shù)為4。②該配合物中，CN鍵中的碳原子為雜化，—中的碳原子為雜化。（4）①由晶胞結構知，每個晶胞中形成的正四面體有8個；以體心和棱心為中心均可形成正八面體，按均攤原則，每個晶胞中正八面體的數(shù)目為，正四面體和正八面體的數(shù)目之比為2:1。②第一步：計算晶胞質量。1個晶胞中的數(shù)目為，則1個晶胞中含有4個“NiO”。，1個晶胞的質量為。第二步：計算晶胞體積。晶胞中兩個距離最近的的核間距為，則晶胞棱長為，1個晶胞的體積為。第三步：計算晶體密度。該晶體的密度。5.答案：（1）；5（2）；肼分子間氫鍵的數(shù)目多于偏二甲肼（3）（4）V形或角形（5）①>；②>（6）；解析：（1）砷是第四周期第ⅤA族元素，故基態(tài)砷原子的價電子排布式為。與砷同周期，基態(tài)原子有1個未成對電子的元素有K、Sc、Cu、Ga、Br，共5種。（2）偏二甲肼中的氮原子均形成3個鍵，含有1個孤電子對，故氮原子的雜化方式為。偏二甲肼和肼均存在分子間氫鍵，但肼中分子間氫鍵數(shù)目多于偏二甲肼，所以肼的熔、沸點更高。（3）根據呋喃的結構可知，呋喃中的大鍵由4個C原子和1個O原子形成，每個C原子給出1個電子，O原子給出2個電子參與形成大鍵，故呋喃的大鍵可表示為。（4）中As的鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為1，故其空間結構為V形。（5）①中的N原子除形成N—H鍵外，孤電子對提供給中心離子形成配位鍵，故N—H成鍵電子對受到的排斥力減小，H—N—H鍵角比中的大。②甲為極性分子，乙為非極性分子，根據“相似相溶”的規(guī)律，甲在水中的溶解度較大。（6）1個晶胞中Ga原子個數(shù)為，As原子個數(shù)為4，則砷化鎵的化學式為GaAs。As最外層有5個電子，As與Ga形成3個共價鍵后，再由As提供一個孤電子對形成配位鍵，故1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是。1個晶胞的質量為，1個晶胞的體積為，晶體密度為。6.答案：（1）；2（2）；正四面體形（3）2；acd（4）①八面體空隙；4：1；②解析：（1）Ti的原子序數(shù)為22，基態(tài)Ti原子的價電子排布式為；基態(tài)O原子的核外電子排布式為，p軌道有4個電子，根據洪特規(guī)則及泡利原理可知，基態(tài)O原子有2個未成對電子。（2）TiCl4中Ti含有4個鍵，不含孤電子對，采取雜化，故其分子的空間結構為正四面體形。（3）根據鋸齒狀長鏈的結構可知Ti的配位數(shù)為2；配合物中，除含有配位鍵外還含有鍵、極性鍵與非極性鍵。（4）①處于6個構成的八面體空隙中。圖中八面體橫向的4個與另一個八面體共用，記為1/2，八面體縱向的2個不共用，記為1，所以晶體中與的個數(shù)比4：1，即。②1個結構單元中含有6個、6個、6個，故其化學式為。7.答案：（1）①8；正四面體形；②基態(tài)的價層電子排布式為，為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，基態(tài)的價層電子排布式為，較容易失去1個電子（2）；；（3）①八；（，1，）；②解析：（1）①基態(tài)Fe原子價層電子排布式為，價層電子有8種運動狀態(tài)。中陰離子為，中心磷原子的價層電子對數(shù)為，無孤對電子，VSEPR模型和空間結構均為正四面體形。（2）無機苯分子中B、N原子的雜化方式均為；B原子最外層有3個電子，與其他原子形成3個鍵，N原子最外層有5個電子，與其他原子形成3個鍵，還剩2個電